Фазовые превращения, первого рода

Опыт показывает, что существует два рода фазовых превращений. Фазовые превращения первого рода сопровождаются поглощением или выделением скрытой теплоты и изменением удельного объема. Например, при переходе вещества из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное или при аллотропических превращениях вещества выделяется скрытая теплота и изменяется удельный объем. [c.175]

Фазовые превращения первого рода [c.176]

Графически в координатах S, Т это представится следующим образом (рис. 30). Отложим по оси ординат энтропию S, а по оси абсцисс температуру Т. В точке фазового перехода Г, энтропия терпит разрыв непрерывности. Удельные объемы для различных фаз, как это было указано выше, различны, т. е. они также испытывают разрыв непрерывности при фазовых превращениях первого рода. [c.176]

Докажем, что внутренняя энергия также имеет разрыв непрерывности при фазовом превращении первого рода. [c.176]

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕРВОГО РОДА [c.177]

Первая стадия представляет собой превращение структуры типа В2 в фазу с несоразмерной структурой и является фазовым превращением второго рода. На второй стадии происходит превращение этой несоразмерной фазы в соразмерную фазу, которое является фазовым превращением первого рода. Характерной особенностью первого превращения является увеличение интенсивности рефлексов типа 1/3 при понижении Т. Кроме того, на этой стадии положение указанных рефлексов не соответствует точно положению 1/3 обратной решетки. Если смещение положений рефлексов обозначить как 1/3 (1— У) (110) и 1/3 (1—б) (111), то можно отметить, что величины У и б невелики, соответственно 0,045 и 0,012. Появление таких рефлексов соответствует модуляции решетки, однако при этом период элементарной ячейки не является кратным целому числу периодов ячейки исходной фазы. Указанную модуляцию решетки авторы попытались рассмотреть с помощью концепции волн зарядовой плотности. [c.64]

ДИАГРАММЫ РАВНОВЕСИЯ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕРВОГО РОДА [c.7]

Фазы и фазовые превращения первого рода [c.8]

Такое определение во многих случаях можно считать удовлетворительным, хотя в настоящее время применительно к некоторым превращениям в твердом состоянии трудно дать четкое определение фазы. Для простоты мы вначале рассмотрим лишь те изменения в металлах и сплавах, которые являются фазовыми превращениями в указанном выше смысле, и назовем их фазовыми превращениями первого рода. [c.8]

Диаграммы равновесия и фазовые превращения первого рода 1 1 [c.19]

В главах 1 и 2 мы рассмотрели фазовые превращения первого рода с определенной скрытой теплотой превращения и различием структуры фаз. Развитие рентгеновских методов [c.38]

В большинстве работ по построению диаграмм равновесия достаточно рассмотреть температ> ры точек остановок и качественно отметить, насколько интенсивно проявляется тепловой эффект. Если природа превращения неизвестна, то детальное изучение формы остановки дает иногда возможность установить различие между фазовым превращением первого рода и таким превращением, как сверхструктурное, где имеется только аномалия в зависимости удельной теплоемкости от температуры и нет выделения или поглощения тепла. Специальные [c.142]

Фазовые превращения, первого рода 8, 45 [c.397]

К фазовым превращениям первого рода относятся испарение и конденсация, плавление и затвердевание, сублимация и конденсация в твердую фазу, некоторые структурные переходы в твердых телах (например, образование мартенсита в системе железо — углерод и др.). [c.23]

Для фазового превращения первого рода характерно существование области метастабильного состояния вблизи точки фазового превращения, например жидкость можно нагреть до температуры выше точки кипения или переохладить ниже точки замерзания. [c.23]

Сублимация, т. е. переход тела из твердого состояния непосредственно в газообразное, представляет собой фазовое превращение первого рода (см. гл. IV). [c.416]

Первые производные от химического потенциала по температуре и давлению были вычислены в 29.2. Это удельная энтропия и удельный объем вещества, они имеют разрыв непрерывности, изменяясь скачком при переходе вещества из одной фазы в другую. Это характерно для фазовых превращений первого рода. [c.212]

Доказать, что при фазовых превращениях первого рода удельная свободная энергия и удельная энтальпия испытывают разрыв непрерывности. [c.214]

Кроме скольжения дислокаций и двойникования, деформация приводит к ротационным процессам переориентировки одних областей монокристалла относительно других. Экспериментальное исследование показывает [198, 203], что процесс переориентировки носит черты фазового превращения первого рода — протекает зарождение и рост областей измененной ориентировки, которые проявляют себя как участки новой фазы, обладающие сложной дефектной структурой. В настоящем пункте будет показано, что по мере деформирования кристалла протекает цепь переориентировок такого рода. Она состоит в циклическом повторении процессов возрастания плотности хаотических дислокаций, их выстраивания в границы разориентировки и рассыпания этих границ в ансамбль хаотических дислокаций. Таким образом, в отличие от предыдущего параграфа, где взаимодействие вакансий и дислокаций приводило к автокаталитическому нарастанию их плотностей и последующему зарождению коллективной моды, здесь синергетическое поведение системы дислокация + граница проявляется как автоколебательный режим, присущий экологической системе хищник-жертва. [c.261]

Общеизвестно значение и распространенность различных методов дилатометрических измерений при исследовании кинетики фазовых превращений в твердых веществах. Последние считаются одними из наиболее чувствительных и надежных. Не вскрывая существа превращений, они дают весьма точную временную характеристику суммарного процесса при применении простой и часто стандартной аппаратуры. Дилатометрический метод физико-химического анализа имеет то основное преимущество исследования фазовых превращений в твердых веществах, в том числе в металлах и сплавах, что величина объемного эффекта, наблюдающаяся при фазовых превращениях первого рода, зависит не от скорости нагрева или охлаждения, а только от температуры. Это позволяет в результате уменьшения скорости изменения температуры записывать объемные эффекты в условиях, приближающихся к равновесным, т. е. изотермическим. Указанное обстоятельство особенно важно, если мы пользуемся дилатометрическим методом при построении диаграммы состояний. Методом дилатометрического анализа, помимо непосредственного определения коэффициентов термического расширения, являющихся одной из основных характеристик материалов, можно также исследовать явления упорядочения и распада твердых растворов, рекристаллизации и вообще все процессы, которые сопровождаются экстремальным изменением объема. Немаловажным преимуществом является также возможность получения непрерывной записи кривых нагрева или [c.41]

Раздел 3 — Неравновесные состояния условия равновесия и их применение (возрастание энтропии при необратимом адиабатическом переходе из одного равновесного состояния в другое определение энтропии неравновесных состояний определение свободной энергии для равновесного состояния изменение энтропии при необратимых процессах изменение свободной энергии при необратимых процессах условия равновесия системы замечания, связанные с уточнением физического смысла законов термодинамики фаза условие устойчивости системы, состоящей из одной фазы фазовые превращения фазовые превращения первого рода уравнение Клапейрона — Клаузиуса равновесие трех фаз поверхность термодинамического потенциала критическая точка поверхностная энергия и поверхностное натяжение роль поверхностного натяжения при образовании [c.364]

По определению удельные объемы при фазовых превращениях первого рода также испытывают разрыв непрерывности, т. е. U2—У1=5 0. Графически это представлено на рисунке 48 для системы жидкость — насыщенный пар. Температура Т соответствует температуре фазового перехода первого рода. [c.208]

Указанные калибровочные точки не определяют термодинамич. равновесия между 2 кристаллич. модификациями, а соответствуют средним арифметич. значениям давлений переходов при подъеме и снижении давления (величина гистерезиса, обычно сопровождающего фазовые превращения первого рода, полностью не исключена). [c.132]

При расчете термодинамических функций веществ наличие данных о теплоте н температуре фазовых превращений является очень существенным. Расчеты производятся для равновесных модификаций этих веществ. При нагревании твердых веществ наблюдаются фазовые превращения, которые могут быть как первого, так и второго рода. Фазовые превращения первого рода сопровождаются скачкообразным изменением внутренней энергии (и плотности), а превращения второго рода происходят прн постепенном изменении этих величин. Однако частные производные этих величин теплоемкость, коэффициент термического расщирения и сжимаемость — изменяются скачком при температуре превращения. При расчетах теплоту фазового превра-щг /я второго рода целесообразно относить не к интервалу температур, а к одной температуре. При выборе теплоты превращения необходимо обеспечить внутреннюю согласованность этих величин с данными по энтальпии и теплоемкости низкотемпературной и высокотемпературной фаз. [c.26]

Фазовые превращения первого рода. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса [c.120]

II для других случаев фазовых превращений первого рода, характерна возможность существования переохлажденных и перегретых фаз (переохлажденный пар и перегретая жидкость). При -определенных условиях, о которых мы скажем ниже ( 41), тело может находиться в парообразном состоянии при давлениях, превышающих давление насыщения при данной температуре, т. е. для точек, лежащих выше кривой р = р,(Т), и тело может находиться в жидком состоянии для значений р, Т, которым соответ- [c.121]

К фазовым превращениям первого рода, при которых внутренняя энергия, плотность, энтальпия, энтропия и др. термодинамические характеристики изменяются скачкообразно, относятся изменения агрегатного состояния, полиморфные превращения и т.п. [c.49]

Фазовые превращения первого рода. Уравнение [c.120]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

Фазовые переходы первого рода — обратимые превращения одной фазы в другую, сопровождающиеся тепловым эффектом и изменением объема. Примеры плавление, кристаллизация, испарение, возгонка, конденсация. [c.204]

Основываясь на том опытном факте, что фазовые превращения первого рода сопровождаются поглощением или выделением скрытой теплоты и изменением удельного объема, термодинамический метод исследования устанавливает, что при этих превращениях при Т = onst существует разрыв непрерывности у энтропии и внутренней энергии, а теплоемкость [c.176]

Если при фазовом переходе поглош,ается или выделяется тепло, т. е. 8Qp<0 при Т = onst и dr = 0, то и теплоемкость Ср—> со. Подводя итог-рассмотрению фазовых превращений первого рода, можно дать им следующее определение фазовыми превращениями первого рода называются такие превращения, когда при переходе вещества из одной фазы в другую выделяется или поглощается скрытая теплота и изменяется удельный объем. [c.178]

Мы изложили общепринятые взгляды на явления упорядочения и разупорядочения. Последняя американская работа о сверхструктурном превращении в равноатомном oPt-сплаве [27] установила, однако, что в этой системе процесс упорядочения действительно является фазовым превращением первого рода и на диаграмме равновесия имеются двухфазные области, в которых упорядоченная и неупорядоченная фазы различного состава находятся в равновесии. Теперь кажется вероятным, что многие, если не все, сверхструктурные превращения могут быть термодинамически фазовыми превращениями первого рода. [c.46]

Фазовые превращения первого рода — фазовые превращения, при которых некоторые физические величины (например, плотность вещества) или термодинамические характеристики меняются скачком и при этом вьщеля-ется или поглощается теплота фазового превращения. [c.23]

Для интерпретации эмпирической зависимости (2.63) воспользуемся кинетической теорией фазовых превращений первого рода, основанной на флукгуационной картине зарождения фазы и последующего роста ее выделений [16]. При постоянном числе зародышей п, возникающих за единицу времени в единичном объеме, содержание /3>фазы предста- [c.158]

Такое поведение результатов, найденных для систем твердых дисков методами Монте-Карло и молекулярной динамики, наряду с аналогичными свойствами результатов расчетов для систем твердых сфер позволяет предположить наличие фазового превращения первого рода жидкость (газ) — твердое тело в этом интервале значений плотности или вблизи его. Наиболее определенным подтверждением этого пока служат уже упоминавшиеся результаты метода молекулярной динамики (Олдер и Вайнрайт [7]) для N = 870 твердых дисков, указывающие на существование вандерваальсовой петли на ф — т-изотерме (фиг. 7). Принципиальная неопределенность связана с вопросом о полноте динамического усреднения по всем возможным состояниям при каком-либо одном значении плотности, лежащем на петле. [c.336]

Коробление отливок на первой стадии (при охлаждении в форме) обусловлено соотношением возникающих внешних напряжений а = = Oyg + O.J + Сф (Оф - напряжение фазовых превращений) и упруго-пластических свойств чугуна при повышенных температурах (условный предел текучести од 2 и относительное удлинение при растяжении б). При этом уровень внешних напряжений а определяется линейной усадкой, температурным градиентом по сечению отливки, податливостью формы, наличием фазовых превращений первого рода с изменением объема. При прочих равных условиях склонность серого чугуна к короблению определяется пределом текучести. Поэтому вероятность коробления отливок, изготовленных из чугунов СЧ32, СЧ35, в 3,5-4,0 раза меньше, чем из чугуна СЧ 15, т.е. с увеличением суммарного содержания С + Si склонность чугуна к короблению возрастает. Такие специфические для серого чугуна процессы, происходящие при его охлаждении, как предусадочное расширение, полиморфное превращение Fey --Fe , распад цементита РезС - Рез + С, а также структурная неоднородность в различных сечениях, повышают склонность серого чугуна к короблению. [c.449]

Фазовые превращения первого рода представляют собой переходы, при которых производные химических потенциалов двух фаз (исходной и конечной) по температуре или по давлению не равны друг другу. Следствием этого является скачкообразное изменение первых производных термодинамического потенциала О по температуре и давлению в точке перехода. Поэтому скачкообразно изменяются в точке перехода и такие величины, как энтропрм и объем 8 = - (сЮ/ёТ), V = (ёО/ёр) (10.5) [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...